石墨烯电极电活化过硫酸盐降解含酚废水研究

以苯酚为目标污染物,利用石墨烯电极自身性质及电活化共同作用下活化过硫酸盐(PDS)产生氧化性自由基降解苯酚,对影响苯酚降解的因素(包括电流密度、初始pH值、PDS浓度及影响反应的主导自由基)进行探讨。通过系统中加入一定量的甲醇和叔丁醇作为自由基猝灭剂的猝灭试验确定降解过程中的主导自由基。结果表明,在未通电情况下石墨烯电极对苯酚也具有去除作用,可以吸附苯酚。在通电情况下,由于电活化和石墨烯活化的双重作用,相比于单一石墨烯体系和单一PDS体系,石墨烯/PDS体系对苯酚的降解率显著提高,在n(PDS)∶n (phenol)为50∶1、苯酚初始质量浓度为25mg/L、pH值为11、电流密度为30 mA/cm²的条件下,在90 min内苯酚的降解率可达98.91%。通过淬灭试验确定在石墨烯/PDS降解苯酚体系中以硫酸根自由基为主(SO₄^-·)、羟基自由基(·OH)为辅。综上所述,在未通电情况下,石墨烯可以利用自身吸附作用去除苯酚,在通电情况下,石墨烯电极利用自身性质以及电活化活化过硫酸盐,与单一PDS体系和单一石墨烯体系相比,有效提高了过硫酸盐的活化程度,提高了苯酚的降解率。     

改性粉煤灰联合高铁酸钾处理造纸废水的试验研究

利用高铁酸钾处理经过改性粉煤灰混凝后的造纸废水,探讨了改性粉煤灰和高铁酸钾联合处理造纸废水工艺;研究结果表明,在改性粉煤灰用量35g/100mL,并投加25mg/L高铁酸钾时,对造纸废水处理效果最优,上清液再用10mg/L的高铁酸钾处理,此为最佳工艺条件,出水水质达到造纸用水标准。     

高锰酸盐指数（酸性法）的条件性

高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标,其测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐的浓度、加热温度和时间等有关。因此,测定时必须严格遵守操作规定,使其结果具有可比性。     

高铁酸钾处理水中十六烷基三甲基溴化铵

室温条件下采用新型氧化剂高铁酸钾(K2FeO4)处理十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)模拟废水,探讨反应时间、K2FeO4投加量及体系pH值等因素对CTAB去除率的影响.结果表明,反应时间、K2FeO4投加量及溶液pH值对CTAB的去除率均有不同程度的影响,当反应时间为30 min、K2FeO4投加量与处理液中CTAB质量比为1∶1、溶液pH为7时,K2FeO4对表面活性剂CTAB的去除率达79.4%.在反应过程中,K2FeO4的强氧化性与其还原产物的絮凝作用产生协同效应,其中K2FeO4在完全反应之前CTAB的去除主要依靠K2FeO4的强氧化作用,K2FeO4反应完全之后CTAB的去除则主要依靠K2FeO4还原产物的絮凝作用.同时进一步研究了CTAB被处理前后的红外光谱特征,结果表明CTAB在降解过程中经历了链的断裂并进一步被矿化为无机小分子.化学反应动力学研究结果表明K2FeO4与CTAB的反应符合二级反应动力学规律.     

Fe(Ⅵ)在光催化条件下的分解及协同光催化降解BPA的研究

研究了不同条件下Fe(Ⅵ)-光催化氧化方法对双酚A (BPA)的降解作用.结果表明,在光催化氧化中,TiO₂表面产生的光生电子(e^-_cb)会将Fe(Ⅵ)还原成Fe(Ⅴ)和Fe(Ⅳ),Fe(Ⅵ)的加入对光催化氧化起到了协同作用,提高了光催化氧化的效率.此外,还研究了Fe(Ⅵ)在不同条件下的分解情况,发现光催化氧化能促进Fe(Ⅵ)的分解,随着pH值的增加,TiO₂表面吸附Fe(Ⅵ)的能力减弱.采用光催化氧化方法降解BPA时,加入Fe(Ⅵ)可以提高BPA的氧化降解速率2.5倍.     

CDs-BOC复合催化剂可见光下活化过硫酸盐降解典型PPCPs

本研究通过简便的水热和煅烧两步法合成了一种新型光催化剂,该方法用碳量子点（CDs）修饰BiOCl纳米片.制备的纳米复合材料（CDs-BOC）通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、紫外-可见漫反射吸收光谱（DRS）、X射线光电子能谱（XPS）和稳态荧光光谱（PL）等手段进行了表征.结果表明,此材料成功地引入了CDs.7% CDs-BOC纳米复合材料的光吸收边界被增强至可见光区域（424 nm）,并提高了光致电子-空穴对的分离效率.为了提高有机污染物降解的效果,过硫酸盐（PS）被引入了CDs-BOC光催化体系中.由于复合纳米催化剂具有出色的光催化能力,光生电子可以有效活化PS,产生更多的活性氧化物质.在可见光（λ>420 nm）照射下,20 min内可以完全去除5 mg·L^-1对-乙酰氨基酚（AAP）.通过自由基淬灭实验和电子顺磁共振波谱（EPR）,探明了此体系具有多种活性氧化物质：·OH、·SO₄^-、·O₂^-和h⁺,并提出了降解反应机制.以上结果体现出CDs-BOC/PS体系在光催化处理水污染方面具有广阔的应用前景.     

超声-Fe2+-K2S2O8/NaHSO3体系降解罗丹明B

采用超声促进、Fe²⁺活化的K₂S₂O₈/NaHSO₃联合体系（US-Fe²⁺-K₂S₂O₈/NaHSO₃体系）降解罗丹明B（RhB）。考察了RhB模拟废水脱色效果的影响因素,并研究了不同处理方法的协同效应,推测了反应机理。实验结果表明：在反应温度25 ℃、初始pH 5.18、超声功率250 W、K₂S₂O₈溶液（4.91 mmol/L）加入量1.2 mL、NaHSO₃溶液（4.91 mmol/L）加入量1.2 mL、n（K₂S₂O₈）∶n（Fe²⁺）=10、反应时间7 min的条件下,RhB模拟废水（50 mL）的脱色率达到89.45%;超声与Fe²⁺-K₂S₂O₈/NaHSO₃体系对RhB的降解产生了协同效应,降解反应符合表观一级反应动力学,速率常数增强因子可达13.6。自由基猝灭实验结果表明,硫酸根自由基和羟基自由基是攻击RhB 分子的活性自由基,硫酸根自由基起主要作用。     

过氧化氢、过碳酸钠活化过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤

分别以H₂O₂和Na₂CO₃·1.5H₂O₂活化Na₂S₂O₄降解原油污染土壤,考察氧化后土壤的原油降解率、pH、微生物含量以及原油组分的变化,比较两种活化剂对过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤效果的影响。实验结果表明：两种活化剂氧化处理7 d后的最大原油降解率分别达到42.94%和44.07%;氧化后原油组分的占比情况发生变化,w（饱和烃）增加5.28~11.93个百分点,而w（芳香烃）、w（胶质）和w（沥青质）则分别降低了0.10~2.53,2.53~3.80,0.94~3.43个百分点;添加微生物菌剂进行50 d的生物降解后,两种活化剂的最大原油降解率分别达到71.00%和75.70%,比单独微生物降解时提高了5.96~12.08个百分点。     

Fe2+活化过硫酸钠降解1,2-二氯苯

以Na2S2O8为氧化剂,柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,对水中1,2-二氯苯进行处理。首先研究了Na2S2O8浓度、FeSO4浓度、柠檬酸浓度及初始pH值等因素对1,2-二氯苯降解的影响;然后通过正交实验,发现在Na2S2O8浓度14.28 mmol/L、FeSO4浓度7.14 mmol/L、柠檬酸浓度3.57 mmol/L、初始pH值3.0的条件,1,2-二氯苯降解率达到最大(99.28%)。进一步研究表明,柠檬酸螯合FeSO4活化Na2S2O8降解1,2-二氯苯的过程可分为2个阶段,其中第1阶段为快速反应,第2阶段反应速度较慢并且符合一级反应动力学规律。     

酒石酸钾钠（PST）对纳滤处理重金属废水的强化效果

以酒石酸钾钠（PsT）为络合剂,分别选取cd、zn、As和Ph4种金属废水,探索络合纳滤工艺对金属离子去除率和膜通量的强化效果,测定纳滤膜表面接触角以表征膜通量变化规律,并研究了压力、金属浓度和溶液pH参数对络合纳滤过程的影响。结果表明,PsT对4种金属去除的强化效果存在相似规律,分别有一个最佳PsT添加浓度。随PsT浓度的增加,金属离子去除率先增大后减小,而膜通量一直增大。研究发现,纳滤膜表面接触角与膜通量呈稳定的反比例关系,与金属离子种类和PsT添加量无关。随着操作压力的增大,膜通量线性增加,去除率基本不变;金属离子浓度的增加对膜通量影响不大,金属去除率略有上升;pH在4～5之间变化时,As去除中膜通量和去除率均有所升高,而cd、zn和Ph3种溶液处理效果基本不受pH影响。